کالبدشکافی اسپیکر هوشمند Google Home؛ نگاهی به مغز متفکر دستیار صوتی گوگل

خیلی خب گوگل، بیا اول ببینیم رو کاغذ چه مشخصاتی برای این اسپیکر در نظر گرفتی:

← اسپیکر با گشت‌آوری بالا، درایور 2 اینچی و دو رادیاتور پسیو 2 اینچی برای بیس بهتر.

← میکروفون‌های میدان دور (Far-field) برای شنیدن صدا از فاصله زیاد.

← پایه قابل تعویض و شخصی‌سازی.

← وای‌فای دو بانده 802.11ac (2.4 و 5 گیگاهرتز).

سطح لمسی در قسمت بالایی برای کنترل دستی.

با بررسی این مشخصات، حالا کاملا آماده‌ایم که بریم سراغ کالبدشکافی اصلی و ببینیم داخلش چه خبره.

روی بدنه دستگاه یه دکمه فیزیکی برای قطع کردن میکروفون‌ها و یه چراغ ال‌ای‌دی وضعیت وجود داره. این دکمه خیلی کاربردیه؛ مخصوصا وقتایی که می‌خوای حریم خصوصیت حفظ بشه و مطمئن باشی گوگل به حرفات گوش نمی‌ده.

تو قسمت زیرین دستگاه (کف پایه)، پورت اتصال کابل برق، شماره مدل و یه سری تاییدیه‌های استاندارد حک شده.

از نظر ابعاد، این اسپیکر با قطر حدود 9.6 و ارتفاع 14.2 سانتی‌متر، یه طراحی گرد و جمع‌وجور داره و تقریبا نصف رقیب اصلیش یعنی آمازون اکو ارتفاع داره.

احتمالا گوگل برای اینکه از محدودیت رنگ‌های رقیبش فاصله بگیره، پایه این اسپیکر رو طوری طراحی کرده که با آهنربا وصل می‌شه و خیلی راحت می‌تونی بازش کنی و یه پایه با رنگ دلخواهت رو جاش بذاری.

با برداشتن پایه، برای اولین بار اسپیکر اصلی دستگاه و یه پورت مخفی میکرو یو‌اس‌بی که احتمالا برای دیباگ و برنامه‌ریزی کارخونه‌ست، خودشون رو نشون می‌دن.

برای باز کردن چهار تا پیچ تورکس که تو عمق شیارهای اسپیکر قایم شدن، باید از یه پیچ‌گوشتی با میله بلند استفاده کنیم تا دستمون بهشون برسه. وقتی پیچ‌ها باز شدن، قسمت بالایی خیلی راحت جدا می‌شه و بالاخره کپسول اصلی دستگاه باز می‌شه.

اینجا یه بازوی مکانیکی کوچیک می‌بینیم. وظیفه‌اش اینه که بین دکمه فیزیکی میوت (قطع میکروفون) روی قاب و سوییچ اصلی روی برد ارتباط برقرار کنه تا وقتی دکمه رو می‌زنی، یه حس فنری و مقاومت نرم داشته باشه. بعد از بررسی این قسمت، می‌ریم سراغ جدا کردن یه کابل فلت حساس که دو بخش رو به هم وصل کرده.

این کابل از مادربرد پایین به بردی که تو درپوش بالایی قایم شده کشیده شده؛ همون بردی که احتمالا میکروفون‌های خفن و چراغ‌های ال‌ای‌دی روش نصب شدن.

برای باز کردن بخش بالایی باید یکم حرارت به کار بدیم. یه کیسه حرارتی (آی‌اوپنر) رو گرم می‌کنیم و همراه با پیک قاب‌بازکن می‌ریم سراغش. متأسفانه گوگل از یه چسب فوق‌العاده قوی برای چسبوندن این برد به قاب بالایی استفاده کرده که کار رو حسابی سخت می‌کنه.

در نهایت با کمی فشار و استفاده از الکل ایزوپروپیل برای حل کردن اون حجم از چسب، برد ال‌ای‌دی آزاد می‌شه و می‌فهمیم دلیل این‌همه مقاومت، یه عالمه چسب دوطرفه بوده.

دلیل اصلی سخت باز شدن این قسمت رو می‌بینی؟ یه لایه چسب به‌شدت چسبناک که برد خازنی رو محکم به قاب پلاستیکی بالایی چسبونده بود.

این شبکه‌های سبز رنگ در واقع نصفی از یه آرایه خازنی هستن (نصف دیگه‌اش تو لایه‌های عمیق‌تر برده). با اندازه‌گیری ظرفیت خازنی هر سطر و ستون، کنترلر می‌تونه دقیقا تشخیص بده که انگشتت کجای سطح پلاستیکی قرار گرفته و لمس رو شناسایی کنه. یه طراحی مهندسی خیلی جالب!

← روی همین سمت برد، یه آرایه دایره‌ای از 12 تا چراغ ال‌ای‌دی وضعیت هم قرار گرفته.

حالا بیایم پشت برد رو نگاه کنیم و چیپ‌ها رو بشناسیم:

← میکروکنترلر 32 بیتی ARM ساخت Atmel.

← دو تا درایور ال‌ای‌دی ساخت شرکت NXP.

← دو تا میکروفون MEMS ساخت InvenSense (جالبه که اینجا فقط دو تا میکروفون داریم، در حالی که رقیبش 7 تا داره!).

← سنسور تشخیص نور محیط (Ambient Light Sensor).

یه اورینگ (واشر) لاستیکی کشسان اینجاست که کلید ورود ما به اعماق این اسپیکر هوشمنده.

این اورینگ علاوه بر اینکه مثل یه درزگیر عمل می‌کنه، احتمالا وظیفه مهم‌تری هم داره و اون خنثی کردن لرزش‌های اسپیکره تا به بردهای بالایی منتقل نشن.

این راه‌حل لاستیکی خیلی برای تعمیرکارها بهتر از اون پارچه‌های چسبناکیه که تو آمازون اکو دیده بودیم. با باز کردن این محفظه، بالاخره به یه صفحه سبز پر از قطعات می‌رسیم: بله، این مادربرد اصلی دستگاهه!

دیدن این چیپ‌ها یه حس آشنایی بهمون می‌ده؛ انگار اکثر این قطعات (مثل پردازنده، فلش و رم) رو تو گجت‌های قبلی گوگل مثل کروم‌کست دیده بودیم:

← پردازنده رسانه‌ای دو هسته‌ای Cortex-A7 مدل Marvell Armada 1500 Mini Plus.

← حافظه فلش NAND با ظرفیت 256 مگابایت ساخت Toshiba.

← چیپ یکپارچه Marvell Avastar برای وای‌فای، بلوتوث و NFC.

← آمپلی‌فایر (تقویت‌کننده) صدا ساخت Texas Instruments.

حافظه رم 512 مگابایتی DDR3 SDRAM از نوع B-Die ساخت Samsung.

آیسی مدیریت تغذیه ساخت Marvell.

← سوییچ USB 2.0 با سرعت 480 مگابیت بر ثانیه مدل TS3USB31 از Texas Instruments.

تو اون قسمت پایینی که آهنرباهای قاب رو نگه می‌داره، یه کابل فلت عجیب و مخفی وجود داره. با بررسی دقیق‌تر می‌بینیم این کابل چهار تا نقطه اتصال (پین) داره. احتمالا این پین‌ها برای تست‌های نرم‌افزاری کارخونه تعبیه شدن.

البته می‌تونیم تئوری‌های خیالی خودمون رو هم براش بسازیم:

شاید برای تشخیص رنگ پایه تعبیه شده تا دستگاه بدونه چه لباسی تنشه! یا شاید یه مکانیسم شارژ نصفه‌کاره‌ست (ممکنه طراحا اول می‌خواستن این اسپیکر پرتابل و شارژی باشه؟) یا اصلا یه راه مخفی برای تعمیرکارهای کنجکاوه که به سیستم نفوذ کنن.

محفظه پلاستیکی اسپیکر رو از وسط به دو نیم باز می‌کنیم... ...درایور بلندگو رو می‌کشیم بیرون... و بالاخره خودش رو نشون داد! به نظر می‌رسه وظیفه تولید صدا تو این گجت به عهده یه اسپیکر Peerless مدل PLS-50N25AL07-04 گذاشته شده. تست‌هایی که با مولتی‌متر گرفتیم و البته اون عدد "04" ته مدلش نشون می‌ده که این بلندگو 4 اهمیه.

اینم از تمام دل و روده Google Home که روی میز چیده شده تا شما عاشقای سخت‌افزار از دیدنش لذت ببرین.

واقعا طراحی مینیمال و تمیزی داره و قطعات خیلی هوشمندانه تو این فضای کم جا شدن.

امتیاز تعمیرپذیری Google Home: 8 از 10 (عدد 10 یعنی راحت‌ترین حالت برای تعمیر).

← استفاده از حداقل قطعات متحرک یعنی احتمال خرابی مکانیکی تو این دستگاه خیلی پایینه.

← تو کل دستگاه فقط از پیچ‌ها و کانکتورهای استاندارد استفاده شده و خبری از طراحی‌های عجیب و انحصاری نیست.

← خیلی از قطعات ماژولار هستن و در صورت خرابی می‌شه تکی عوضشون کرد.

← پورت ورودی برق مستقیم به مادربرد لحیم شده، ولی چون این دستگاه همیشه یه جا ثابته و تو برق می‌مونه، احتمالا خیلی دچار استهلاک نمی‌شه.

← برد لمسی با یه چسب به‌شدت قوی به قاب بالایی چسبیده که باز کردنش رو بدون آسیب رسوندن خیلی سخت می‌کنه.